身體意象可塑嗎？
——同步性和距離參照系對(duì)身體擁有感的影響*

張 靜 陳 巍

(1杭州電子科技大學(xué)心理健康研究所, 杭州 310018) (2荷蘭萊頓大學(xué)腦與認(rèn)知研究所, 萊頓 2333 AK)(3紹興文理學(xué)院心理學(xué)系, 紹興 312000) (4浙江大學(xué)語言與認(rèn)知研究中心, 杭州 310028)

1 引言

在當(dāng)前認(rèn)知科學(xué)的實(shí)驗(yàn)范式中, 身體意象(body image)是由一系列與身體有關(guān)的知覺、態(tài)度及信念所構(gòu)成。作為意識(shí)層面上對(duì)“我”的身體應(yīng)該是“如何”的一種表征, 它所表征的是主體對(duì)自己身體大小、形狀以及與眾不同的特點(diǎn)所感知到的形式(例如, 從監(jiān)視器視頻中認(rèn)出“我自己”) (de Vignemont,2010; Gallagher, 2005; Gallagher & Meltzoff, 1996)。身體意象的確認(rèn)依賴于一類更為精細(xì)的具身體驗(yàn)——“擁有感” (sense of ownership), 即“我”是那個(gè)擁有身體的某個(gè)部分或正在經(jīng)歷某種體驗(yàn)的人的感覺(de Vignemont, 2011; Maister, Slater, Sanchez-Vives,& Tsakiris, 2015)。

雖然身體意象一直被認(rèn)為是后天在與環(huán)境的交互作用中不斷發(fā)展的(De Vignemont, 2010; Gallagher,2005), 但很多研究者認(rèn)為成年人的身體意象是相對(duì)穩(wěn)定的, 并且在我們的認(rèn)知活動(dòng)過程中發(fā)揮著重要作用。異常的身體意象往往是與某些軀體障礙或神經(jīng)精神疾病有著某種程度的聯(lián)系。例如, 神經(jīng)性厭食癥(anorexia nervosa, AN)、異己手綜合征(alien hand syndrome, AHS)、假肢妄想癥(somatoparaphrenia)以及身體整合意象障礙(body integrity image disorder,BIID)等(Ramachandran, Brang, McGeoch, & Rosar,2009; Tsay, Allen, Proske, & Giummarra, 2015)。來自后天截肢病人對(duì)幻肢上產(chǎn)生的觸覺(包括痛覺與癢覺等)的臨床報(bào)告進(jìn)一步確認(rèn)了成人身體意象所具有的穩(wěn)定性(Ramachandran, Rogers-Ramachandran,& Cobb, 1995)。然而, 隨后相關(guān)領(lǐng)域中的大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)顯示, 后天截肢病人在接受諸如運(yùn)動(dòng)想象(motor imagery)、鏡像視覺反饋訓(xùn)練(mirror visual feedback treatment, MVFT)等學(xué)習(xí)與訓(xùn)練后, 幻肢體驗(yàn)?zāi)軌虮患m正, 隨附的痛覺體驗(yàn)會(huì)得到緩解(Giummarra et al., 2010)。近來甚至有研究發(fā)現(xiàn), 先天患有海豹肢畸形癥(phocomelus)的患者, 也可以通過鏡像視覺反饋訓(xùn)練逐漸獲得完整的幻手指體驗(yàn)(McGeoch &Ramachandran, 2012)。這些研究不僅質(zhì)疑了身體意象的穩(wěn)定性, 甚至對(duì)身體意象是否存在提出了科學(xué)挑戰(zhàn)。身體意象究竟是穩(wěn)定的、不變的？還是可塑的？如果它具有可塑性, 那么它的變化是否會(huì)影響擁有感？對(duì)這個(gè)問題的討論與檢驗(yàn)引發(fā)了新一輪的熱議。其中, 橡膠手錯(cuò)覺(rubber hand illusion)研究范式在該主題的研究上扮演了重要的角色(Farmer,Tajadura-Jiménez, & Tsakiris, 2012; Guterstam, Gentile,& Ehrsson, 2013; Carruthers, 2013)。

橡膠手錯(cuò)覺是一種將人造的橡膠手感受為自己真實(shí)身體一部分的知覺體驗(yàn)。該錯(cuò)覺最初是由認(rèn)知心理學(xué)家Botvinick和Cohen等發(fā)現(xiàn)的。他們將一只橡膠手置于被試面前, 同時(shí)將被試相應(yīng)的左手或右手隱藏于其視線之外。當(dāng)真手和橡膠手同時(shí)被兩把一樣的刷子輕刷10分鐘后, 被試的主觀報(bào)告顯示他們會(huì)將橡膠手感受為自己身體的一部分。同時(shí)本體感覺偏移(proprioceptive drift)測(cè)量結(jié)果也顯示被試在判斷自己真手位置的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)往橡膠手所放置位置的偏移(Botvinick & Cohen, 1998)。類似的錯(cuò)覺同樣存在于將橡膠手替換為他人的臉時(shí)(Tsakiris, 2008); 將橡膠手替換為人的整個(gè)身體時(shí)(Petkova et al., 2011); 以及在虛擬環(huán)境中呈現(xiàn)橡膠手時(shí)(Sanchez-Vives, Spanlang, Frisoli, Bergamasco,& Slater, 2010)。

圍繞橡膠手錯(cuò)覺所展開的一系列研究表明時(shí)間一致性、空間一致性以及特征一致性是影響錯(cuò)覺產(chǎn)生的主要因素。時(shí)間一致性是指必須盡可能讓兩把刷子同時(shí)刷被試可見的橡膠手和不可見的真手(Shimada, Fukuda, & Hiraki, 2009); 空間一致性是指橡膠手與被試的真手所放置的位置要盡可能接近, 超過一定距離后錯(cuò)覺程度會(huì)顯著下降甚至消失(Lloyd, 2007); 特征一致性則是指橡膠手所呈現(xiàn)的樣子與被試真手之間的差異不能過大(Guterstam,Petkova, & Ehrsson, 2011; Tsakiris & Haggard, 2005)。之所以會(huì)出現(xiàn)這些現(xiàn)象, 研究者認(rèn)為是因?yàn)橥降亩喔泄俅碳?huì)導(dǎo)致自我?他者的融合(self-other merging) (Paladino, Mazzurega, Pavani, & Schubert,2010), 以至于中央神經(jīng)系統(tǒng)將外部對(duì)象即橡膠手歸類為身體的一部分(Haans, Kaiser, Bouwhuis, &IJsselsteijn, 2012), 而之所以空間原則和特征原則特別重要?jiǎng)t是因?yàn)樯眢w意象在其中扮演的重要作用(Davies, White, & Davies, 2013; Suzuki, Garfinkel,Critchley, & Seth, 2013)。具體而言, 時(shí)間一致性所代表的是自下而上(bottom-up)的加工機(jī)制對(duì)身體擁有感的影響。即, 輸入反饋總是讓虛擬手和被試的真手保持同步會(huì)讓人更容易產(chǎn)生錯(cuò)覺, 反之更不容易。與之相對(duì), 空間一致性和特征一致性則表明了自上而下(top-down)的加工機(jī)制的影響。即, 對(duì)于“我的手應(yīng)該是怎么樣的” (如形態(tài)與尺寸)或“我的手通常在什么位置” (如不能位于解剖學(xué)上不可能的位置)被試有著較為穩(wěn)定的內(nèi)部表征。當(dāng)外界輸入與之相匹配時(shí), 更容易對(duì)虛擬手產(chǎn)生擁有感錯(cuò)覺體驗(yàn), 反之更不容易(張靜, 李恒威, 2016)。視覺?觸覺輸入與被試原有的身體意象越接近時(shí)越容易讓人產(chǎn)生更強(qiáng)、更穩(wěn)定的錯(cuò)覺(Hohwy & Paton,2010)。即外部對(duì)象想要被表征為身體的一部分必須盡可能與原有的身體意象保持一定的相似性, 因此我們?cè)趯?duì)自我進(jìn)行識(shí)別和表征時(shí)所采取的是一種基于穩(wěn)定的身體意象的一種自上而下的策略似乎順理成章。

然而, 并不是所有研究都與此一致。除了同步性之外, 均有研究結(jié)果不支持空間一致性與特征一致性的假設(shè)。已有的研究發(fā)現(xiàn)只要同步性存在, 即便真手和橡膠手之間的距離增加至遠(yuǎn)大于之前研究所給出的27.5 cm, 擁有感錯(cuò)覺依舊存在(Zopf,Truong, Finkbeiner, Friedman, & Williams, 2011)。對(duì)于真假手之間距離的影響, Armel和Ramachandran(2003)的研究甚至發(fā)現(xiàn), 當(dāng)橡膠手被移至距離被試真手3英尺(約91 cm)的位置時(shí), 擁有感錯(cuò)覺仍能產(chǎn)生。他們的研究還發(fā)現(xiàn), 即便是不放置橡膠手, 面對(duì)光禿禿的桌面被試仍報(bào)告說他們能感到觸覺是位于桌面上的。并且, 當(dāng)被試真手和桌面上都貼有創(chuàng)可貼的情況下, 撕掉桌面上的創(chuàng)可貼的時(shí)候, 皮膚電傳導(dǎo)反應(yīng)(skin conductance response, SCR)能監(jiān)測(cè)到被試情緒的變化, 可見這種情況下被試仍會(huì)產(chǎn)生對(duì)桌面的擁有感。此外, Ma和Hommel (2015)基于虛擬手錯(cuò)覺范式的研究也表明, 被試會(huì)對(duì)虛擬氣球和木塊產(chǎn)生擁有感。據(jù)此, 他們指出身體意象是可變的, 人腦在識(shí)別并糾正感官輸入方面具有驚人的能力。甚至, 即使研究者用刷子在被試身體的不同部位刷過, 而被試透過顯示器中看到的僅僅是刷子同步在空氣中的相應(yīng)部位劃過, 只要觸覺和視覺體驗(yàn)之間保持同步性, 后者也會(huì)對(duì)根本不存在任何物體的空間產(chǎn)生強(qiáng)烈的身體擁有感錯(cuò)覺(Guterstam,Abdulkaraim, & Ehrsson, 2015)。這些實(shí)驗(yàn)證據(jù)暗示了個(gè)體擁有感的產(chǎn)生并不需要依賴于預(yù)先存在的身體意象。在經(jīng)歷幾分鐘同步的視觸刺激后, 個(gè)體便能產(chǎn)生對(duì)橡膠手的擁有感。這與Ramachandran等(1996)基于幻肢病人所開展的研究所得出的理論假設(shè)相一致：身體意象只是一種幻覺, 它是大腦為了統(tǒng)一和方便而建構(gòu)出來的。因此, 較之基于身體意象的自上而下的解釋機(jī)制, 或許基于貝葉斯邏輯(Bayesian logic)的自下而上的匹配過程更適合。

綜上可見, 當(dāng)前橡膠手等相關(guān)錯(cuò)覺研究的結(jié)果或者肯定了身體意象作為一種穩(wěn)定的內(nèi)部表征而在擁有感體驗(yàn)中所發(fā)揮的作用, 或者發(fā)現(xiàn)影響擁有感體驗(yàn)的因素似乎并不是那么穩(wěn)定, 暗示著身體意象存在的可塑性。近期, Friston等基于貝葉斯推理提出并論證的腦的自由能量原理(free-energy principle)或最小震驚原理(minimal surprise principle)(Friston & Stephan, 2007; Friston, 2010; Friston et al.,2015)為整合上述兩種加工機(jī)制提供了新的視角。該理論認(rèn)為生物自主體(agent)的大腦是一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng), 自由能量類似于“熵能” (entropy energy)。其工作原理遵從貝葉斯預(yù)測(cè)的最優(yōu)化, 從而以一種盡可能減少對(duì)環(huán)境的預(yù)測(cè)錯(cuò)誤(prediction errors)方式保持熱力學(xué)平衡。自由能量總是流向這一目標(biāo),從而迫使自主體通過作用于環(huán)境改變輸入, 或通過更新內(nèi)部表征對(duì)輸入信息的評(píng)估來減少來自環(huán)境意外事件的不確定性并避免出現(xiàn)震驚。據(jù)此, 橡膠手錯(cuò)覺與視錯(cuò)覺、幻肢現(xiàn)象一樣都是腦為了保持熱力學(xué)平衡而更新的內(nèi)部表征(Brown, Adams, Parees,Edwards, & Friston, 2013; De Ridder, Vanneste, &Freeman, 2014)。身體意象具有一定的先驗(yàn)(a priori)內(nèi)部表征形態(tài), 又具有相當(dāng)程度的可塑性。

為了考察空間一致性與時(shí)間一致性的交互作用及其對(duì)于身體擁有感的影響, 進(jìn)而檢驗(yàn)身體意象的可塑性, 我們?cè)噲D通過改變知覺體驗(yàn)的環(huán)境來加以研究。情境參照系的引入是其中的一種做法。例如, Costantini和Haggard (2007)發(fā)現(xiàn)改變?nèi)耸值奈恢檬蛊渑c橡膠手的位置不一致對(duì)擁有感的影響很小, 但改變橡膠手的位置使其與真手位置不一致卻會(huì)大幅度降低被試的擁有感體驗(yàn)程度, 因此他們認(rèn)為只要兩只手上的刺激在以手為中心(hand-centered)的空間參照系(reference frame)中一致就會(huì)產(chǎn)生擁有感錯(cuò)覺。值得一提的是, 除了橡膠手錯(cuò)覺作為當(dāng)前對(duì)身體擁有感進(jìn)行研究的主要范式外, 虛擬手錯(cuò)覺作為橡膠手錯(cuò)覺的一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的版本在同類研究中已有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撛O(shè)想、技術(shù)支持與操作實(shí)例(Ma & Hommel, 2013; Zhang & Hommel, 2015)。虛擬手錯(cuò)覺實(shí)驗(yàn)中, 被試可以通過移動(dòng)自己的手來控制電腦呈現(xiàn)的虛擬手的運(yùn)動(dòng), 當(dāng)虛擬手的運(yùn)動(dòng)和真手運(yùn)動(dòng)同步時(shí), 被試會(huì)報(bào)告感受到了一種強(qiáng)烈的對(duì)虛擬手的擁有感。相較于橡膠手錯(cuò)覺對(duì)視觸同步性的高度依賴, 虛擬手錯(cuò)覺中預(yù)期狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)反饋之間的一致性至關(guān)重要。眾多虛擬手錯(cuò)覺的研究表明, 作為橡膠手錯(cuò)覺的變式, 虛擬手錯(cuò)覺與橡膠手錯(cuò)覺等發(fā)生機(jī)制類似(盡管并非完全一致), 能夠產(chǎn)生與橡膠手錯(cuò)覺類似的效果, 且在同步性等變量等控制上更為精確。此外, 基于兩者所開展的研究也具有一定的可比性, 這使得虛擬手錯(cuò)覺成為當(dāng)前廣受青睞的用以研究擁有感錯(cuò)覺體驗(yàn)的范式之一(Christ & Reiner, 2014; Ma & Hommel, 2013)。

我們以虛擬手錯(cuò)覺為研究手段, 以空間一致性為切入點(diǎn), 在實(shí)驗(yàn)1中考察以同步性和絕對(duì)距離為自變量分別考察自上而下的身體意象和自下而上的刺激匹配對(duì)擁有感體驗(yàn)的影響。盡管以往橡膠手錯(cuò)覺研究中已有對(duì)同步性和距離因素的影響進(jìn)行探討的研究, 但是基于大量橡膠手錯(cuò)覺研究結(jié)果表明不同實(shí)驗(yàn)設(shè)置條件下可能出現(xiàn)的結(jié)果偏差, 故而有必要在我們的虛擬手設(shè)置中對(duì)同步性和距離的影響進(jìn)行檢驗(yàn), 同時(shí)也為實(shí)驗(yàn)2中參照系的影響提供一個(gè)可供比較的水平。在實(shí)驗(yàn)2中引入距離參照系, 即相對(duì)距離, 設(shè)置“先近后遠(yuǎn)”和“先遠(yuǎn)后近”兩種條件探究其對(duì)擁有感體驗(yàn)的影響。基于以往的相關(guān)研究我們發(fā)現(xiàn), 盡管大部分情況下?lián)碛懈绣e(cuò)覺程度都會(huì)隨著真假手之間的絕對(duì)距離的增加而減少,即受絕對(duì)距離的影響, 但是也存在一些例外(Armel& Ramachandran, 2003; Zopf, Savage, & Williams,2010)。一方面, 實(shí)驗(yàn)設(shè)置的不同版本可能會(huì)導(dǎo)致一些偏差, 但另一方面, 這些發(fā)現(xiàn)也說明可能還存在空間相對(duì)參照系的影響。本研究通過2個(gè)實(shí)驗(yàn), 試圖解決以下兩個(gè)問題：(1)自上而下的身體意象與自下而上的刺激匹配何者對(duì)擁有感體驗(yàn)更重要？(2)知覺環(huán)境, 即距離參照系是否會(huì)對(duì)同一位置對(duì)虛擬手擁有感體驗(yàn)產(chǎn)生影響, 即相對(duì)位置的影響是否大于絕對(duì)位置的影響？最終通過這兩個(gè)問題的研究來揭示虛擬手錯(cuò)覺中身體意象的可變性。

2 實(shí)驗(yàn)1

2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图僭O(shè)

實(shí)驗(yàn)1在虛擬環(huán)境中, 模擬經(jīng)典橡膠手錯(cuò)覺,分別以虛擬手距離被試的絕對(duì)距離和真手和虛擬手之間的同步性為自變量, 考察其對(duì)擁有感錯(cuò)覺程度的影響?；谝酝芯? 錯(cuò)覺的產(chǎn)生與否受真手和虛擬手之間相似程度(包括距離遠(yuǎn)近)以及兩者運(yùn)動(dòng)同步性的影響(Ehrsson, 2012; Lloyd, 2007)。前者代表的影響被解釋為自上而下的影響, 而后者代表的影響則是自下而上的影響。如果較之不同步的情況, 真假手之間的距離越近越能產(chǎn)生擁有感錯(cuò)覺,說明自上而下的身體意象在影響知覺體驗(yàn); 如果視覺?觸覺刺激同步時(shí), 擁有感錯(cuò)覺更強(qiáng)烈, 意味著自下而上的匹配同樣不可或缺。

2.2 研究方法

2.2.1 被試

128名荷蘭萊頓大學(xué)(Leiden University)的在校國際學(xué)生自愿參加本實(shí)驗(yàn)。所有被試之前均未參加或聽說過橡膠手/虛擬手錯(cuò)覺的研究。所有被試均為右利手, 且裸眼視力或矯正視力正常。本研究經(jīng)學(xué)校相關(guān)心理研究道德委員會(huì)(Psychology Research Ethics Committee, PREC)審批通過。書面的實(shí)驗(yàn)告知書會(huì)在實(shí)驗(yàn)開始之前給被試過目并獲得被試口頭及書面簽字確認(rèn)后正式進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后被試可自行選擇獲得實(shí)驗(yàn)學(xué)分或現(xiàn)金作為報(bào)酬。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料

本實(shí)驗(yàn)在虛擬實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行, 實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括方位追蹤儀(orientation tracker, InterSense)、數(shù)據(jù)手套(dataglove)以及投影儀。實(shí)驗(yàn)控制程序通過虛擬現(xiàn)實(shí)軟件(virtual reality software, Vizard)編寫。被試戴上數(shù)據(jù)手套及方位追蹤儀之后, 與其真手有關(guān)的信息會(huì)實(shí)時(shí)傳至后臺(tái)控制程序, 通過實(shí)驗(yàn)程序所設(shè)定的同步或者不同步的刺激也能夠通過數(shù)據(jù)手套作用在被試的真手上。虛擬手呈現(xiàn)在被試面前的投影儀上, 根據(jù)程序設(shè)定而出現(xiàn)在不同的位置(近或遠(yuǎn))。

采用擁有感問卷來評(píng)估被試的錯(cuò)覺體驗(yàn)程度。實(shí)驗(yàn)中我們所采用的問題根據(jù)以往橡膠手錯(cuò)覺和虛擬手錯(cuò)覺研究中的相關(guān)問題改編而成(Botvinick& Cohen, 1998; Kalckert & Ehrsson, 2014; Ma &Hommel, 2013; Zhang & Hommel, 2015)。因被試為來自不同國家的留學(xué)生, 故實(shí)驗(yàn)中所采用的問卷為英文版。其中問題1～5為擁有感體驗(yàn)問題, 即問題本身即可反映擁有感的不同程度。問題6～9為擁有感控制問題, 這些問題與擁有感體驗(yàn)問題類似, 但并不會(huì)受自變量的影響而在不同條件下有顯著差異。問卷采用Likert量表法進(jìn)行計(jì)分, 所有問題都含有從0(非常不同意)到6(非常同意)7個(gè)等級(jí)。最終的擁有感得分統(tǒng)計(jì)問題1～5的平均分, 而問題6～9則用于檢驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)設(shè)置是否能有效地對(duì)因變量的影響加以研究。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和程序

本實(shí)驗(yàn)為2×2被試間設(shè)計(jì)。兩個(gè)自變量分別是視覺刺激和觸覺刺激的同步性(包含同步、不同步兩個(gè)水平)以及真手和虛擬手之間的距離(包含近、遠(yuǎn)兩個(gè)水平)。每個(gè)被試被隨機(jī)分配至4個(gè)序列的其中之一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)正式開始之前主試為被試的右手戴上數(shù)據(jù)手套與方位追蹤儀并引導(dǎo)被試在正對(duì)著投影儀的椅子上坐下。被試前方的桌子上有一個(gè)特制的黑色箱子用于遮擋被試的視線以保證在實(shí)驗(yàn)過程中被試無法看到自己戴著手套的右手。實(shí)驗(yàn)過程中被試需將戴著數(shù)據(jù)手套和方位追蹤儀的右手掌心朝上放置于特制的黑箱子內(nèi)的特定位置, 并盡量保持靜止不動(dòng)(如圖1A所示)。

實(shí)驗(yàn)中屏幕上的虛擬手可能位于被試的視線正前方, 真手與虛擬手的中指位于同一切面上(近);也可能位于距離被試真手正前方44 cm的位置(遠(yuǎn))(如圖1B)。實(shí)驗(yàn)過程中被試會(huì)看到一個(gè)小球在被試的掌心上下跳動(dòng), 視觸同步的情況下當(dāng)小球觸及虛擬手時(shí)在被試的真手上也同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)觸覺; 視觸不同步的情況下振動(dòng)觸覺在小球跳至最高點(diǎn)時(shí)而不是在小球碰到虛擬手時(shí)產(chǎn)生。整個(gè)視觸體驗(yàn)的呈現(xiàn)時(shí)間為96 s, 其中小球從最高點(diǎn)下落到掌心和從掌心回升到最高點(diǎn)的時(shí)間各為4 s。同步或不同步條件下每次振動(dòng)觸覺的持續(xù)時(shí)間均為1s。最終的四個(gè)序列分別是：虛擬手出現(xiàn)在被試正前方, 視覺刺激和觸覺刺激同步; 虛擬手出現(xiàn)在被試正前方, 視覺刺激和觸覺刺激不同步; 虛擬手出現(xiàn)在距離被試很遠(yuǎn)的位置, 視覺刺激和觸覺刺激同步; 虛擬手出現(xiàn)在距離被試很遠(yuǎn)的位置, 視覺刺激和觸覺刺激不同步。

實(shí)驗(yàn)過程如圖2所示。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及條件設(shè)置效果

圖2 實(shí)驗(yàn)1流程圖

圖3 實(shí)驗(yàn)1擁有感問題得分情況。誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤。

對(duì)問卷中擁有感控制問題(Q6～Q9)的分析顯示無論是距離、同步性的主效應(yīng)亦或是交互作用對(duì)其影響都不顯著。這一結(jié)果同樣與以往研究一致。擁有感控制問題是指與知覺到的擁有感有關(guān)的過程或現(xiàn)象, 且問題本身在表述上與擁有感問題類似,但它們并不與擁有感體驗(yàn)直接相聯(lián)系。控制問題在不同處理?xiàng)l件下的得分差異不顯著說明問卷中所選用的擁有感問題是有效的, 即不同處理?xiàng)l件影響的只是被試的擁有感體驗(yàn)而非其它。

2.4 討論

實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果證實(shí)了我們的假設(shè), 即同步性和真假手之間的距離均會(huì)對(duì)最終的擁有感體驗(yàn)產(chǎn)生不同的影響。即無論距離遠(yuǎn)近, 當(dāng)視觸刺激同步出現(xiàn)時(shí), 被試都會(huì)對(duì)投影上的虛擬手產(chǎn)生較之視觸刺激不同步時(shí)更強(qiáng)的擁有感; 并且, 無論同步與否,當(dāng)虛擬手出現(xiàn)在離被試較的位置時(shí), 被試也會(huì)對(duì)虛擬手產(chǎn)生較之較遠(yuǎn)情況下更強(qiáng)的擁有感。這一結(jié)果說明：

首先, 本虛擬手實(shí)驗(yàn)與以往主張自上而下的加工影響擁有感錯(cuò)覺產(chǎn)生的研究在某些方面得到的結(jié)論是一致的。在絕對(duì)條件下, 無論是自上而下的身體表征還是自下而上的同步刺激都會(huì)對(duì)最終的擁有感錯(cuò)覺產(chǎn)生決定性的影響。即證實(shí)了時(shí)間一致性和空間一致性的影響?？臻g一致性是否可以成為影響橡膠手錯(cuò)覺產(chǎn)生的必要條件并不像時(shí)間一致性的影響那樣廣受認(rèn)可, 事實(shí)上對(duì)空間一致性的影響一直以來都存在較大的爭(zhēng)議。即便暫且不去深究到底是實(shí)驗(yàn)設(shè)置不一致還是因變量不統(tǒng)一等原因造成不同研究之間的出入, 但是根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果至少能夠說明這一實(shí)驗(yàn)設(shè)置與身體意象支持者的實(shí)驗(yàn)設(shè)置之間的相似性與可比性。

其次, 盡管絕對(duì)距離與同步性對(duì)擁有感的影響差異均顯著, 但較之同步性的影響, 絕對(duì)距離的影響仍然有所不同。同步性的影響要大于絕對(duì)距離的影響。無論虛擬手與被試之間的絕對(duì)距離是遠(yuǎn)還是近, 同步的視觸刺激總是要比不同步的視觸刺激條件產(chǎn)生更強(qiáng)的擁有感; 但絕對(duì)距離的影響只有在視觸刺激同步的情況下才有顯著差異, 即當(dāng)視觸刺激同步時(shí), 較之遠(yuǎn)處的虛擬手, 近處的虛擬手會(huì)讓被試體驗(yàn)到更強(qiáng)的擁有感。但當(dāng)視觸刺激不同步時(shí),無論遠(yuǎn)近被試所體驗(yàn)到的擁有感程度都會(huì)比較弱。換言之, 縱使虛擬手距離被試很遠(yuǎn)時(shí), 只要同步的視觸刺激存在, 被試也不會(huì)體驗(yàn)到特別強(qiáng)烈的虛擬手不屬于身體一部分的感覺, 但是如果同步的視觸刺激小時(shí), 即便虛擬手出現(xiàn)在眼前, 被試也無法體驗(yàn)到較強(qiáng)的擁有感。這一結(jié)果和已有的基于橡膠手錯(cuò)覺的研究結(jié)果一致(Kalckert & Ehrsson, 2014),同時(shí)也符合Tsakiris (2010)所提出的理論解釋, 即擁有感知覺的其中一個(gè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)就是作為當(dāng)前感官輸入和身體相關(guān)的相對(duì)參照系之間進(jìn)行比較的結(jié)果而出現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)2的主要目的就是考察不同距離參照系情況下被試對(duì)出現(xiàn)在同一位置虛擬手的擁有感體驗(yàn)。

3 實(shí)驗(yàn)2

3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图僭O(shè)

實(shí)驗(yàn)1不僅證實(shí)了絕對(duì)距離和同步性對(duì)擁有感錯(cuò)覺體驗(yàn)的影響, 同時(shí)也說明了我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)置能夠很好的重現(xiàn)經(jīng)典橡膠手錯(cuò)覺并與之具有可比性。但正如我們?cè)谝圆糠炙? 為了探索身體意象存在可變的可能性, 實(shí)驗(yàn)2我們需要引入相對(duì)距離,即研究不同知覺環(huán)境下的擁有感體驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)2仍在與實(shí)驗(yàn)1相同的虛擬環(huán)境中以模擬經(jīng)典橡膠手錯(cuò)覺的方式進(jìn)行。但實(shí)驗(yàn)2中引入了以往研究不曾使用過的距離參照系作為變量, 考察同步性和距離參照系對(duì)擁有感錯(cuò)覺程度的影響。我們分別選擇實(shí)驗(yàn)1中的兩個(gè)位置作為近、遠(yuǎn)兩個(gè)位置, 測(cè)定被試對(duì)位于這兩個(gè)位置中點(diǎn)的虛擬手的擁有感。實(shí)驗(yàn)1中我們以絕對(duì)距離考察身體意象對(duì)擁有感體驗(yàn)自上而下的影響, 結(jié)果表明與正常身體意象越接近的條件越容易引發(fā)擁有感錯(cuò)覺。實(shí)驗(yàn)2中我們?cè)诓煌捻樞驐l件下考察被試對(duì)相對(duì)位置虛擬手的擁有感體驗(yàn)。如果虛擬手先出現(xiàn)在近處再出現(xiàn)在中點(diǎn)位置與先出現(xiàn)在遠(yuǎn)處再出現(xiàn)在中點(diǎn)位置這兩種條件下的擁有感體驗(yàn)不一樣, 說明即便身體意象依舊存在,它在影響知覺體驗(yàn)的過程中的作用也是可變的。

3.2 研究方法

3.2.1 被試

與實(shí)驗(yàn)1相同, 實(shí)驗(yàn)2的被試也是128名萊頓大學(xué)的在校學(xué)生, 他們以獲取實(shí)驗(yàn)學(xué)分或現(xiàn)金作為報(bào)酬自愿參加本實(shí)驗(yàn)。所有被試篩選條件均與實(shí)驗(yàn)1相同。實(shí)驗(yàn)開始前向被試呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)告知書并獲得被試口頭及書面簽字認(rèn)可后進(jìn)入正式實(shí)驗(yàn)。

3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料

所用設(shè)備與擁有感錯(cuò)覺評(píng)估方式也同實(shí)驗(yàn)1。

3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和程序

本實(shí)驗(yàn)為2×2被試間設(shè)計(jì)。兩個(gè)自變量分別是視覺刺激和觸覺刺激的同步性(包含同步、不同步兩個(gè)水平)以及距離參照系(包含先近后中、先遠(yuǎn)后中兩個(gè)水平)。實(shí)驗(yàn)包含4個(gè)不同的序列, 每個(gè)被試被隨機(jī)分配至其中之一序列進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)正式開始之前主試為被試的右手戴上數(shù)據(jù)手套與方位追蹤儀并引導(dǎo)被試在正對(duì)著投影儀的椅子上坐下。被試前方的桌子上有一個(gè)特制的黑色箱子用于遮擋被試的視線以保證在實(shí)驗(yàn)過程中被試無法看到自己戴著手套的右手。實(shí)驗(yàn)過程中被試需將戴著數(shù)據(jù)手套和方位追蹤儀的右手掌心朝上放置于特制的黑箱子內(nèi)的特定位置, 并盡量保持靜止不動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)中屏幕上的虛擬手可能先位于被試的視線正前方(近), 也可能先位于距離被試真手正前方44 cm的位置(遠(yuǎn)), 隨后虛擬手會(huì)出近、遠(yuǎn)位置的中點(diǎn), 即距離被試真手正前方22 cm的位置(中)。視觸同步性的控制方式與實(shí)驗(yàn)1相同, 即同步的情況下當(dāng)小球觸及虛擬手時(shí)在被試的真手上也同時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)觸覺; 不同步的情況下振動(dòng)觸覺在小球跳至最高點(diǎn)時(shí)而不是在小球碰到虛擬手時(shí)產(chǎn)生。因此最終的四個(gè)序列分別是：虛擬手出現(xiàn)的位置先近后中,視覺刺激和觸覺刺激同步; 虛擬手出現(xiàn)的位置先近后中, 視覺刺激和觸覺刺激不同步; 虛擬手出現(xiàn)的位置先遠(yuǎn)后中, 視覺刺激和觸覺刺激同步; 虛擬手出現(xiàn)的位置先遠(yuǎn)后中, 視覺刺激和觸覺刺激不同步。

實(shí)驗(yàn)過程如圖4所示。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖4 實(shí)驗(yàn)2流程圖

圖5 實(shí)驗(yàn)2擁有感問題得分情況。誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤。

3.4 討論

從實(shí)驗(yàn)2的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn), 同步性的影響依舊存在且無論距離參照系如何變化, 視觸同步條件下的擁有感都要顯著高于視觸不同步條件下的擁有感。并且, 和實(shí)驗(yàn)1中的得分情況類似, 較之傳統(tǒng)橡膠手錯(cuò)覺的研究, 虛擬手錯(cuò)覺所產(chǎn)生的擁有感體現(xiàn)在問卷評(píng)分上要相對(duì)較低。但除此以外, 實(shí)驗(yàn)2中更有價(jià)值的發(fā)現(xiàn)是, 即便是對(duì)于同一個(gè)位置(中)上的虛擬手, 被試也會(huì)因?yàn)槠涑尸F(xiàn)順序的不同而產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)差異顯著的不同程度的擁有感體驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)1中通過改變虛擬手呈現(xiàn)在屏幕上的絕對(duì)位置發(fā)現(xiàn)隨著虛擬手與被試之間的距離增加時(shí),擁有感體驗(yàn)會(huì)下降, 且兩種情況下差異顯著。實(shí)驗(yàn)2中, 最終考察的是當(dāng)虛擬手位于實(shí)驗(yàn)1近、遠(yuǎn)兩個(gè)位置中點(diǎn)的位置上時(shí)被試的擁有感體驗(yàn)。如果如實(shí)驗(yàn)1所揭示的不同位置的虛擬手會(huì)對(duì)擁有感產(chǎn)生影響并且這種影響是因?yàn)樯眢w意象以一種自上而下的方式在發(fā)揮作用, 那么實(shí)驗(yàn)2中同一個(gè)絕對(duì)位置上的擁有感程度應(yīng)該是相同或至少是相似的。然而在實(shí)驗(yàn)2中可以看到, 盡管考察的是同一個(gè)位置上的虛擬手錯(cuò)覺的程度, 但是由于不同的呈現(xiàn)順序,即距離參照系的存在會(huì)讓個(gè)體對(duì)同一絕對(duì)位置的虛擬手產(chǎn)生不同的擁有感體驗(yàn)。近、中兩個(gè)位置的比較讓中點(diǎn)位置似乎離被試更遠(yuǎn), 而遠(yuǎn)、中兩個(gè)位置的比較則讓中點(diǎn)位置似乎離被試更近。盡管我們不能據(jù)此認(rèn)定身體意象不存在, 但至少可以猜測(cè)或許身體意象確實(shí)并不是那么穩(wěn)定, 因此, 當(dāng)外界信息發(fā)生改變時(shí), 身體意象變會(huì)發(fā)生改變, 從而影響個(gè)體對(duì)身體擁有感的體驗(yàn)。

4 綜合討論

作為一種能夠讓正常被試對(duì)非自己身體的一部分產(chǎn)生擁有感的實(shí)驗(yàn)范式, 橡膠手/虛擬手錯(cuò)覺使得我們對(duì)身體意象、自我表征和擁有感等問題進(jìn)行實(shí)證的檢驗(yàn)成為可能。經(jīng)典橡膠手/虛擬手錯(cuò)覺研究發(fā)現(xiàn)的空間一致性和特征一致性等影響錯(cuò)覺產(chǎn)生與否的制約因素被認(rèn)為是穩(wěn)定的預(yù)先存在的身體意象在自我表征過程中發(fā)揮作用的證據(jù)。然而,隨著越來越多的研究揭示出在某些條件下, 不僅位于解剖學(xué)上不可能位置的橡膠手會(huì)被感受為自己身體的一部分, 甚至虛擬的氣球、木塊甚至不存在任何物體的空間等也能被感受為自己身體的一部分, 身體意象作為一種穩(wěn)定不變的存在開始受到質(zhì)疑。最為極端的主張是Armel和Ramachandran(2003)所提出的“身體意象只是一種幻覺, 它是大腦為了統(tǒng)一和方便而建構(gòu)出來的”。本研究的主要目的是在虛擬環(huán)境中重現(xiàn)橡膠手錯(cuò)覺來探討身體意象是否穩(wěn)定以及是否存在, 并主要通過考察以下三方面的內(nèi)容來試圖回答上述問題。

4.1 同步性對(duì)身體擁有感的影響

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均顯示同步性對(duì)身體擁有感的重要性, 無論是虛擬手位于何處、不管是其出現(xiàn)的順序如何, 視觸刺激同步下的身體擁有感都要顯著高于視觸刺激不同步時(shí)對(duì)虛擬手的擁有感。這與以往眾多的橡膠手/虛擬手錯(cuò)覺研究中所得到的時(shí)間一致性原則也是吻合的(Ehrsson, 2012; Tsakiris, Longo,& Haggard, 2010)。并且進(jìn)一步的簡(jiǎn)單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn), 同步性對(duì)擁有感的影響不僅在虛擬手離被試近的情況下差異顯著, 而且即便當(dāng)虛擬手離被試很遠(yuǎn)的時(shí)候, 同步性對(duì)擁有感的影響依然存在顯著差異。此外, 實(shí)驗(yàn)2中先近后遠(yuǎn)和先遠(yuǎn)后近的條件下,同步性對(duì)擁有感體驗(yàn)的影響也分別顯著。并且, 較之另一個(gè)變量絕對(duì)距離或相對(duì)距離, 同步性對(duì)身體擁有感的影響程度也要更大。本實(shí)驗(yàn)中所發(fā)現(xiàn)的同步性對(duì)身體擁有感的影響也從另一個(gè)角度為自下而上的加工方式影響錯(cuò)覺的產(chǎn)生(Tsakiris, Carpenter,James, & Fotopoulou, 2010)提供了佐證。這些結(jié)果再次證實(shí)了同步性是橡膠手/虛擬手錯(cuò)覺產(chǎn)生的一個(gè)必要條件。但同步性的影響是否像貝葉斯邏輯所主張的那樣, 只要存在同步的視覺刺激和觸覺刺激知覺學(xué)習(xí)機(jī)制便會(huì)發(fā)生作用, 即同步的視觸刺激或同步的視覺運(yùn)動(dòng)刺激是身體擁有感錯(cuò)覺產(chǎn)生的充分條件？絕對(duì)位置對(duì)身體擁有感的影響似乎更支持自上而下的加工起主導(dǎo)作用這一取向。

4.2 絕對(duì)位置對(duì)身體擁有感的影響

通過分別考察虛擬手位于被試正前方和距離被試很遠(yuǎn)的屏幕上這兩種情況下的身體擁有感體驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 無論是否同步, 被試對(duì)兩種情況下的虛擬手所產(chǎn)生的擁有感程度在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是有顯著差異的, 即個(gè)體對(duì)于越遠(yuǎn)的虛擬手越不容易對(duì)其產(chǎn)生擁有感。但是因?yàn)檩^之絕對(duì)位置的影響同步性的影響更強(qiáng), 因此如果不對(duì)是否同步進(jìn)行區(qū)分時(shí), 無論是近處的虛擬手還是遠(yuǎn)處的虛擬手, 被試對(duì)其擁有感的體驗(yàn)都是負(fù)值。只有在視觸刺激同步且虛擬手位于被試面前的情況才能讓人產(chǎn)生相對(duì)較強(qiáng)的擁有感。同步性和絕對(duì)位置的交互作用顯著, 在視觸同步的情況下被試對(duì)位于不同絕對(duì)位置的虛擬手所產(chǎn)生的擁有感體驗(yàn)有較大的差異, 而在視觸不同步的情況下被試對(duì)不同絕對(duì)位置的虛擬手所產(chǎn)生的擁有感體驗(yàn)幾乎沒有差別, 即當(dāng)視覺上的接觸刺激和手上所感受到的觸覺刺激之間有較大的時(shí)間間隔時(shí), 無論虛擬手的絕對(duì)位置如何, 均不會(huì)產(chǎn)生擁有感?？梢? 本研究在絕對(duì)位置對(duì)身體擁有感的影響上所發(fā)現(xiàn)的不同位置的顯著差異的主效應(yīng)主要是來源于同步情況下的差異。以往研究在談?wù)撨@些影響橡膠手/虛擬手錯(cuò)覺產(chǎn)生的因素時(shí)往往喜歡分開討論, 但是從本研究的結(jié)果可以看到, 無論是同步性的影響還是絕對(duì)位置的影響都不是孤立地發(fā)生作用。這也就引出了下一個(gè)需要探討的問題, 既然這些因素對(duì)擁有感的影響同時(shí)還受其它因素的影響, 那么如果這些因素本身受到影響也可能會(huì)影響身體擁有感。

4.3 相對(duì)位置對(duì)身體擁有感的影響

同步性和絕對(duì)位置分別作為自下而上和自上而下的代表性影響因素, 實(shí)驗(yàn)1所揭示出的其對(duì)身體擁有感的影響顯而易見, 這同時(shí)也說明了身體意象是存在的, 或者至少存在某種類似于身體意象的東西以自上而下的方式影響自我表征。然而至此,我們依然好奇的是身體意象是否可變的問題。為了研究影響橡膠手/虛擬手錯(cuò)覺產(chǎn)生因素本身受到影響時(shí)會(huì)對(duì)擁有感產(chǎn)生什么樣的影響, 同時(shí)也為了更好地回答身體意象是否可變的問題, 本研究通過引入距離參照系, 從虛擬手的相對(duì)位置來考察其對(duì)身體擁有感的影響。較之絕對(duì)位置上的擁有感體驗(yàn)情況, 在視覺刺激和觸覺刺激同步的情況下, 先近后中的呈現(xiàn)方式會(huì)降低被試的擁有感體驗(yàn), 而先遠(yuǎn)后中的呈現(xiàn)方式則會(huì)加強(qiáng)被試的擁有感體驗(yàn)。這一發(fā)現(xiàn)與身體擁有感是受穩(wěn)定的身體意象以一種自上而下的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)的假設(shè)并不一致。距離參照系的引入改變了我們體驗(yàn)身體擁有感的環(huán)境, 盡管兩種條件下都是對(duì)中間位置的虛擬手的擁有感進(jìn)行判斷, 但是在先近后中的條件下, 較之先前位于近處的虛擬手, 中間位置的虛擬手遠(yuǎn)離了被試, 以近處的身體意象為標(biāo)準(zhǔn), 中間位置的虛擬手變得更不像自己的手; 而在先遠(yuǎn)后中的條件下, 較之先前位于遠(yuǎn)處的虛擬手, 中間位置的虛擬手靠近了被試,以遠(yuǎn)處的身體意象為標(biāo)準(zhǔn), 中間位置的虛擬手會(huì)變得更像自己的手。當(dāng)然這里有一個(gè)預(yù)設(shè)前提：即身體意象在一定范圍內(nèi)是可變的。因?yàn)槿绻淮嬖谝环N并且是穩(wěn)定的身體意象, 總是以一種自上而下的方式影響自我表征, 那么無論呈現(xiàn)虛擬手的環(huán)境信息如何變化, 對(duì)于同一個(gè)位置的虛擬手被試的擁有感體驗(yàn)應(yīng)該都是一致的。

值得注意的是, 按照自由能量原理或最小震驚原理的解釋, 這種身體意象的可塑性不僅不會(huì)導(dǎo)致“自我”的瓦解或混亂, 而且還是維系“自我”的重要保障。受到自上而下與自下而上加工的交互作用,自由能量將得以流動(dòng)與重新組織。身體意象的表征作用和感官系統(tǒng)輸入信息之間的聯(lián)合會(huì)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)過程。大腦會(huì)根據(jù)新的信息輸入不斷地進(jìn)行評(píng)估, 即什么是最可能屬于“我”的。為了保證以最優(yōu)的方式處理問題, 大腦必須“學(xué)會(huì)”構(gòu)建一個(gè)良好的穩(wěn)定模型來預(yù)測(cè)感官輸入的結(jié)果(Apps &Tsakiris, 2014)。這種建構(gòu)以避免震驚或震驚最小化作為最終目的。身體意象在個(gè)體的日常體驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)1的條件下中便發(fā)揮著類似的作用, 幫助其快速判斷一個(gè)對(duì)象是否屬于自己身體的一部分。在視觸刺激同步情況下, 距離身體越遠(yuǎn)的虛擬手會(huì)越處于解剖學(xué)上不可能的位置, 將會(huì)產(chǎn)生越弱的擁有感。然而, 動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)過程意味著大腦會(huì)根據(jù)新的信息輸入不斷更新表征, 因此相應(yīng)的自我表征便應(yīng)該是可變的, 從而身體意象也不可能一直以穩(wěn)定不變的形式存在。在實(shí)驗(yàn)2中, 距離參照系的引入所產(chǎn)生的相對(duì)位置意味著環(huán)境信息的改變。這一改變所引起的大腦重新評(píng)估便使得身體意象也發(fā)生了一定程度的改變(被試對(duì)于中間位置虛擬手的擁有感會(huì)受到距離參照系的影響而產(chǎn)生變化)。這種變化的目的是維系自我并避免震驚(Friston & Stephan,2007; Friston et al., 2015)。

4.4 研究的理論與實(shí)踐意義

伴隨具身認(rèn)知(embodied cognition)運(yùn)動(dòng)的不斷推進(jìn), 研究者越來越不滿于從實(shí)驗(yàn)或理論上關(guān)注“身體如何因果性地影響認(rèn)知活動(dòng)”以及“身體是理解認(rèn)知的必要條件”等等主題(Glenberg, Witt, & Metcalfe,2013)。一種融合第一人稱(first-person)與第三人稱(third-person)視角的具身主體(embodied subject)體驗(yàn)或“具身感” (the sense of embodiment)成為了新的熱點(diǎn)(Carruthers, 2015)。身體擁有感就是具身感的主要表現(xiàn)形式之一, 也是對(duì)身體意象進(jìn)行操作化的主要科學(xué)指標(biāo)。

按照以往研究的理論假設(shè), 表征和識(shí)別身體意象(或產(chǎn)生更為廣泛的“具身感”)是一個(gè)將身體對(duì)單模態(tài)特征與來自其它感官系統(tǒng)的多模態(tài)信息進(jìn)行整合的過程, 這種整合至少包含兩種加工模式：自下而上(bottom-up)上的時(shí)間一致性加工機(jī)制與自上而下(top-down)的空間一致性(或特征一致性)加工機(jī)制。然而, 絕大多數(shù)研究仍然選擇分別考察這兩種加工機(jī)制, 并引發(fā)了諸多的爭(zhēng)論。本研究通過引入距離參照系與同步性, 同時(shí)考察了上述兩種加工模式對(duì)身體擁有感的影響方式及其交互作用, 進(jìn)而初步確認(rèn)了身體意象的可塑性。這也從實(shí)驗(yàn)層面上支持了Tsakiris (2010)提出的理論構(gòu)想：身體擁有感是當(dāng)前的感官輸入和身體的內(nèi)部模型之間交互作用的產(chǎn)物。最終體驗(yàn)到的身體擁有感是自上而下的內(nèi)部表征和自下而上的多感官整合之間比較的結(jié)果。兩種加工方式缺一不可。按照Brown等(2013)基于自由能量原則或最小震驚原則的解釋指出, 行動(dòng)與知覺的耦合產(chǎn)生了貝葉斯意義上最優(yōu)的適應(yīng)行為(adaptive behaviour)。它以預(yù)測(cè)錯(cuò)誤的最小化形式存在。即, 我們要么通過知覺來改變預(yù)測(cè)以解釋感覺輸入, 要么積極地改變感覺輸入以滿足我們的預(yù)測(cè)。因此, 身體意象可能既不像Ramachandran等(1996)認(rèn)為的那樣是一種可以隨意塑造的幻覺,也不是絕對(duì)穩(wěn)定, 一層不變的內(nèi)部表征, 而是具有一定的可塑性。身體意象的這種存在方式可以滿足預(yù)測(cè)錯(cuò)誤的最小化, 從而避免震驚。當(dāng)然, 身體意象究竟在何種程度上是可塑的？有關(guān)身體意象的先驗(yàn)內(nèi)部表征是否存在“剛性”的邊界不容塑造？這些都有待后續(xù)研究予以檢驗(yàn)。

在實(shí)踐上, 身體意象的可塑性可以部分解釋臨床上神經(jīng)性厭食癥(anorexia nervosa)或神經(jīng)性暴食癥(bulimia nervosa)等自我具身性障礙(disorders of selfmbodiment)類精神疾病的發(fā)病機(jī)制(Giummarra,Gibson, Georgiou-Karistianis, & Bradshaw, 2008)。根據(jù)美國精神障礙診斷統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第五版(DSM-V)的診斷標(biāo)準(zhǔn), 身體意象扭曲(body image distortion)通常被認(rèn)為是神經(jīng)性厭食癥或暴食癥的關(guān)鍵癥狀(Kostopoulou, Varsou, & Stalikas, 2013; Phillipou et al., 2016)。當(dāng)前, 對(duì)于神經(jīng)性厭食癥或暴食癥的治療, 無論是藥物治療還是心理治療都往往只能在患者發(fā)病乃至病情較嚴(yán)重后進(jìn)行干預(yù), 至今對(duì)于上述疾病在其癥狀出現(xiàn)之前進(jìn)行預(yù)測(cè)或者早期診斷方法尚不多見。鑒于身體意象容易受不同的社會(huì)因素和心理因素的影響, 這種對(duì)身體意象的敏感性有可能導(dǎo)致神經(jīng)性厭食癥或暴食癥的易感性。目前已有研究證實(shí)女性厭食癥患者比正常女性更容易產(chǎn)生橡膠手錯(cuò)覺(Keizer, Smeets, Postma, van Elburg, &Dijkerman, 2014); 女性暴食癥患者比正常女性與男性個(gè)體更容易產(chǎn)生異己手錯(cuò)覺(alien hand illusion)(一種將自己的手體驗(yàn)成他人的手的錯(cuò)覺, 可以由同步性刺激所誘發(fā)) (S?rensen, 2005)。因此, 未來可以將對(duì)虛擬手錯(cuò)覺產(chǎn)生的擁有感的易感性作為罹患神經(jīng)性厭食癥或暴食癥等飲食障礙的一項(xiàng)臨床診斷指標(biāo), 從而為更好地篩查出易感人群進(jìn)行提前干預(yù)提供更具操作性的啟示。

5 結(jié)論

(1)無論是同步性還是絕對(duì)位置都會(huì)對(duì)虛擬手錯(cuò)覺中的擁有感產(chǎn)生影響, 但同步性對(duì)擁有感的影響要大于絕對(duì)位置對(duì)擁有感的影響, 即視觸刺激的影響要大于身體意象的影響。同步性對(duì)擁有感的影響在虛擬手位于近、遠(yuǎn)兩處的情況下都存在, 而絕對(duì)位置對(duì)擁有感的影響則主要源于視覺刺激和觸覺刺激的同步性。

(2)不同的距離參照系對(duì)同一位置的擁有感體驗(yàn)影響差異顯著, 先近后遠(yuǎn)的呈現(xiàn)方式會(huì)減弱錯(cuò)覺而先遠(yuǎn)后近的呈現(xiàn)方式則會(huì)加強(qiáng)錯(cuò)覺。相對(duì)位置對(duì)身體擁有感的影響與我們之前假設(shè)身體意象以一種穩(wěn)定的內(nèi)部表征的方式影響知覺體驗(yàn)的情形并不一致, 我們至少可以認(rèn)為外界一些因素會(huì)改變它在身體擁有感體驗(yàn)過程中的影響。

致謝

：感謝荷蘭萊頓大學(xué)腦與認(rèn)知研究所Bernhard Hommel教授, 北京師范大學(xué)腦與認(rèn)知科學(xué)研究院孔風(fēng)博士, 美國紐約大學(xué)心理學(xué)院汪寅博士以及匿名審稿人提出的寶貴修改意見。Apps, M. A. J., & Tsakiris, M. (2014). The free-energy self: A predictive coding account of self-recognition.

Neuroscience& Biobehavioral Reviews, 41

, 85–97.Armel, K. C., & Ramachandran, V. S. (2003). Projecting sensations to external objects: Evidence from skin conductance response.

Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 270

(1523), 1499–1506.Botvinick, M., & Cohen, J. (1998). Rubber hands 'feel' touch that eyes see.

Nature, 391

(6669), 756.Brown, H., Adams, R. A., Parees, I., Edwards, M., & Friston,K. (2013). Active inference, sensory attenuation and illusions.

Cognitive Processing, 14

(4), 411–427.Carruthers, G. (2013). Toward a cognitive model of the sense of embodiment in a (rubber) hand.

Journal of Consciousness Studies, 20

(3–4), 33–60.Carruthers, G. (2015). Who am I in out of body experiences?Implications from OBEs for the explanandum of a theory of self-consciousness.

Phenomenology and the Cognitive Sciences, 14

, 183–197.Christ, O., & Reiner, M. (2014). Perspectives and possible applications of the rubber hand and virtual hand illusion in non-invasive rehabilitation: Technological improvements and their consequences.

Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 44

(7), 33–44.Costantini, M., & Haggard, P. (2007). The rubber hand illusion:Sensitivity and reference frame for body ownership.

Consciousness and Cognition, 16

(2), 229–240.Davies, A. M. A., White, R. C., & Davies, M. (2013). Spatial limits on the nonvisual self-touch illusion and the visual rubber hand illusion: Subjective experience of the illusion and proprioceptive drift.

Consciousness and Cognition,22

(2), 613–636.De Ridder, D., Vanneste, S., & Freeman, W. (2014). The Bayesian brain: Phantom percepts resolve sensory uncertainty.

Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 44

, 4–15.de Vignemont, F. (2010). Body schema and body image-Pros and cons.

Neuropsychologia, 48

(3), 669–680.de Vignemont, F. (2011). Embodiment, ownership and disownership.

Consciousness and Cognition, 2

0, 82–93.Ehrsson, H. H. (2012). The concept of body ownership and its relation to multisensory integration. In B. E. Stein (Ed.),

The new handbook of multisensory processing

(pp.775–792). Massachusetts: MIT Press.Farmer, H., Tajadura-Jiménez, A., & Tsakiris, M. (2012).Beyond the colour of my skin: How skin colour affects the sense of body-ownership.

Consciousness and Cognition,21

(3), 1242–1256.Friston, K. (2010). The free-energy principle: A unified brain theory?

Nature Reviews Neuroscience, 11

(2), 127–138.Friston, K., Rigoli, F., Ognibene, D., Mathys, C., FitzGerald,T., & Pezzulo, G. (2015). Active inference and epistemic value.

Cognitive Neuroscience, 6

(4), 187–224.Friston, K. J., & Stephan, K. E. (2007). Free-energy and the brain.

Synthese, 159

, 417–458.Gallagher, S. (2005).

How the body shapes the mind

. New York: Cambridge University Press.Gallagher, S., & Meltzoff, A. N. (1996). The earliest sense of self and others: Merleau-Ponty and recent developmental studies.

Philosophical Psychology, 9

(2), 211–233.Giummarra, M. J., Georgiou-Karistianis, N., Nicholls, M. E.R., Gibson, S. J., Chou, M., & Bradshaw, J. L. (2010).Corporeal awareness and proprioceptive sense of the phantom.

British Journal of Psychology, 101

, 791–808.Giummarra, M. J., Gibson, S. J., Georgiou-Karistianis, N., &Bradshaw, J. L. (2008). Mechanisms underlying embodiment, disembodiment and loss of embodiment.

Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 32

(1), 143–160.Glenberg, A. M., Witt, J. K., & Metcalfe, J. (2013). From the revolution to embodiment: 25 years of cognitive psychology.

Perspectives on Psychological Science, 8

(5),573–585.Guterstam, A., Abdulkaraim, Z., & Ehrsson, H. H. (2015).Illusory ownership of an invisible body reduces autonomic and subjective social anxiety responses.

Scientific Reports,5

, 9831.Guterstam, A., Gentile, G., & Ehrsson, H. H. (2013). The invisible hand illusion: Multisensory integration leads to the embodiment of a discrete volume of empty space.

Journal of Cognitive Neuroscience, 25

(7), 1078–1099.Guterstam, A., Petkova, V. I., & Ehrsson, H. H. (2011). The illusion of owning a third arm.

PLoS One, 6

(2), e17208.Haans, A., Kaiser, F. G., Bouwhuis, D. G., & IJsselsteijn, W. A.(2012). Individual differences in the rubber-hand illusion:Predicting self-reports of people's personal experiences.

Acta Psychologica, 141

(2), 169–177.Hohwy, J., & Paton, B. (2010). Explaining away the body:Experiences of supernaturally caused touch and touch on non-hand objects within the rubber hand illusion.

PLoS One,5

(2), e9416.Kalckert, A., & Ehrsson, H. H. (2014). The moving rubber hand illusion revisited: Comparing movements and visuotactile stimulation to induce illusory ownership.

Consciousness and Cognition, 26

, 117–132.Keizer, A., Smeets, M. A. M., Postma, A., van Elburg, A., &Dijkerman, H. C. (2014). Does the experience of ownership over a rubber hand change body size perception in anorexia nervosa patients?

Neuropsychologia, 62

, 26–37.Kostopoulou, M., Varsou, E., & Stalikas, A. (2013).Thought-shape fusion in anorexia and bulimia nervosa: A comparative experimental study.

Eating and Weight Disorders,18

(3), 245–253.Lloyd, D. M. (2007). Spatial limits on referred touch to an alien limb may reflect boundaries of visuo-tactile peripersonal space surrounding the hand.

Brain and Cognition, 64

(1),104–109.Ma, K., & Hommel, B. (2013). The virtual-hand illusion:Effects of impact and threat on perceived ownership and affective resonance.

Frontiers in Psychology, 4

, 604.Ma, K., & Hommel, B. (2015). Body-ownership for actively operated non-corporeal objects.

Consciousness and Cognition,36

, 75–86.Maister, L., Slater, M., Sanchez-Vives, M. V., & Tsakiris, M.(2015). Changing bodies changes minds: Owning another body affects social cognition.

Trends in Cognitive Sciences,19

(1), 6–12.McGeoch, P. D., & Ramachandran, V. S. (2012). The appearance of new phantom fingers post-amputation in a phocomelus.

Neurocase, 18

(2), 95–97.Paladino, M.-P., Mazzurega, M., Pavani, F., & Schubert, T. W.(2010). Synchronous multisensory stimulation blurs self-other boundaries.

Psychological Science, 21

(9), 1202–1207.Petkova, V. I., Bj?rnsdotter, M., Gentile, G., Jonsson, T., Li,T.-Q., & Ehrsson, H. H. (2011). From part-to whole-body ownership in the multisensory brain.

Current Biology,21

(13), 1118–1122.Phillipou, A., Rossell, S., Gurvich, C., Castle, D. J., Troje, N.F., & Abel, L. A. (2016). Body image in anorexia nervosa:Body size estimation utilising a biological motion task and eyetracking.

European Eating Disorders Review, 24

, 131–138.Ramachandran, V. S., Brang, D., McGeoch, P., & Rosar, W.(2009). Sexual and food preference in apotemnophilia and anorexia: Interactions between "beliefs" and "needs"regulated by two-way connections between body image and limbic structures.

Perception, 38

(5), 775–777.Ramachandran, V. S., Levi, L., Stone, L., Rogers-Ramachandran,D., McKinney, R., Stalcup, M., ... Flippin, A. (1996).Illusions of body image: What they reveal about human nature. In L. Rodolfo & P. S. Churchland (Eds.),

The mind-brain continuum: Sensory processes

(pp. 29–60).Massachusetts: MIT Press.Ramachandran, V. S., Rogers-Ramachandran, D., & Cobb, S.(1995). Touching the phantom limb.

Nature, 377

(6549),489–490.Sanchez-Vives, M. V., Spanlang, B., Frisoli, A., Bergamasco,M., & Slater, M. (2010). Virtual hand illusion induced by visuomotor correlations.

PLoS One, 5

(4), e10381.Shimada, S., Fukuda, K., & Hiraki, K. (2009). Rubber hand illusion under delayed visual feedback.

PLoS One, 4

(7),e6185.S?rensen, J. B. (2005). The alien-hand experiment.

Phenomenology and the Cognitive Sciences, 4

, 73–90.Suzuki, K., Garfinkel, S. N., Critchley, H. D., & Seth, A. K.(2013). Multisensory integration across exteroceptive and interoceptive domains modulates self-experience in the rubber-hand illusion.

Neuropsychologia, 51

(13), 2909–2917.Tsakiris, M. (2008). Looking for myself: Current multisensory input alters self-face recognition.

PLoS One, 3

(12), e4040.Tsakiris, M. (2010). My body in the brain: A neurocognitive model of body-ownership.

Neuropsychologia, 48

(3), 703–712.Tsakiris, M., Carpenter, L., James, D., & Fotopoulou, A.(2010). Hands only illusion: Multisensory integration elicits sense of ownership for body parts but not for non-corporeal objects.

Experimental Brain Research, 204

(3), 343–352.Tsakiris, M., & Haggard, P. (2005). The rubber hand illusion revisited: Visuotactile integration and self-attribution.

Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 31

(1), 80–91.Tsakiris, M., Longo, M. R., & Haggard, P. (2010). Having a body versus moving your body: Neural signatures of agency and body-ownership.

Neuropsychologia, 48

(9), 2740–2749.Tsay, A., Allen, T. J., Proske, U., & Giummarra, M. J. (2015).Sensing the body in chronic pain: A review of psychophysical studies implicating altered body representation.

Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 52

, 221–232.Zhang, J., & Hommel, B. (2015). Body ownership and response to threat.

Psychological Research,

1–10.Zhang, J., & Li, H. W. (2016). The plasticity of selfrepresentation: Based on the studies of rubber hand illusion.

Psychological Science, 39

(2), 299–304.[張靜, 李恒威. (2016). 自我表征的可塑性: 基于橡膠手錯(cuò)覺的研究.

心理科學(xué), 39

(2), 299–304.]Zopf, R., Savage, G., & Williams, M. A. (2010). Crossmodal congruency measures of lateral distance effects on the rubber hand illusion.

Neurophychologia, 48

(3), 713–725.Zopf, R., Truong, S., Finkbeiner, M., Friedman, J., & Williams,M. A. (2011). Viewing and feeling touch modulates hand position for reaching.

Neuropsychologia, 49

(5), 1287–1293.